數據通信的特點范文

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數據通信的特點

篇1

無線網絡技術涵蓋的范圍很廣,既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數據網絡,也包括為近距離無線連接進行優化的紅外線技術及射頻技術。通常用于無線網絡的設備包括便攜式計算機、臺式計算機、手持計算機、個人數字助理(PDA)、移動電話、筆式計算機和尋呼機。無線技術用于多種實際用途。例如,手機用戶可以使用移動電話查看電子郵件。使用便攜式計算機的旅客可以通過安裝在機場、火車站和其他公共場所的基站連接到Internet.在家中,用戶可以連接桌面設備來同步數據和發送文件。

二、無線網絡的標準

為了解決各種無線網絡設備互連的問題,美國電機電子工程師協會(IEEE)推出了IEEE802.11無線協議標注。目前802.11主要有802.11b、802.11a、802.11g三個標準。最開始推出的是802,11b,它的傳輸速度為lIMB/s,最大距離室外300米,室內約50米。因為它的連接速度比較低,隨后推出了802.11a標準,它的連接速度可達54MB/s.但由于兩者不互相兼容,致使一些早已購買802.11b標準的無線網絡設備在新的802,11a網絡中不能用,所以IEEE又正式推出了完全兼容802.11b標準且與802.11a速率上兼容的802.11g標準,這樣通過802.11g,原有的802.11b和802.11a兩種標準的設備就可以在同一網絡中使用。IEEE802.11g同802.11b一樣,也工作在2.4GHz頻段內,比現在通用的802.11b速度要快出5倍,并且與802,11完全兼容,在選購設備時建議弄清是否支持該協議標準。選擇適合自己的,802.11g標準現在已經開始普及。

三、無線網絡類型

(一)無線廣域網(WWAN)。無限廣域網技術可使用戶通過遠程公用網絡或專用網絡建立無線網絡連接。通過使用由無線服務提供商負責維護的若干天線基站或衛星系統,這些連接可以覆蓋廣大的地理區域,例如若干城市或者國家(地區)。目前的WWAN技術被稱為第二代(2G)系統。2G系統主要包括移動通信全球系統(GSM)、蜂窩式數字分組數據(CDPD)和碼分多址(CDMA)?,F在正努力從2G網絡向第三代(3G)技術過渡。一些2G網絡限制了漫游功能并且相互不兼容;而第三代(3G)技術將執行全球標準,并提供全球漫游功能。ITU正積極促進3G全球標準的指定。

(二)無線局域網(WLAN)。無線局域網技術可以使用戶在本地創建無線連接(例如,在公司或校園的大樓里,或在某個公共場所,如機場)。WLAN可用于臨時辦公室或其他無法大范圍布線的場所,或者用于增強現有的LAN,使用戶可以在不同時間、在辦公樓的不同地方工作。WLAN以兩種不同方式運行。在基礎結構WLAN中,無線站(具有無線電網卡或外置調制解調器的設備)連接到無線接入點,后者在無線站與現有網絡中樞之間起橋梁作用。在點對點(臨時)WLAN中,有限區域(例如會議室)內的幾個用戶可以在不需要訪問網絡資源時建立臨時網絡,而無需使用接入點。

(三)無線個人網(WPAN)。無線個人網技術使用戶能夠為個人操作空間(POS)設備(如PDA、移動電話和筆記本電腦等)創建臨時無線通訊。POS指的是以個人為中心,最大距離為10米的一個空間范圍。目前,兩個主要的胛AN技術是“Bluetooth”和紅外線?!癇luetooth”是一種電纜替代技術,可以在30英尺以內使用無線電波傳送數據。Bluetooth數據可以穿過墻壁、口袋和公文包進行傳輸?!癇luetooth專門利益組(SIG)”推動著“Bluetooth”技術的發展,于1999年了Bluetooth版本1.0規范。作為替代方案,要近距離(一米以內)連接設備,用戶還可以創建紅外鏈接。

為了規范無線個人網技術的發展,IEEE已為無線個人網成立了802.15工作組。該工作組正在發展基于Bluetooth版本1.0規范的WPAN標準。該標準草案的主要目標是低復雜性、低能耗、交互性強并且能與802.11網絡共存。

無線個人網和無線局域網并不一樣。無線個人網是以個人為中心來使用的無線個人區域網,它實際上就是一個低功率、小范圍、低速度和低價格的電纜替代技術。但無線局域網卻是同時為許多用戶服務的無線網絡,它是一個大功率、中等范圍、高速率的局域網。

最早使用的WPAN是1994年愛立信公司推出的藍牙系統,其標準是[EEE802.15.1[w-BLUE].藍牙的數據率為720kb/s,通信范圍在10米左右。為了適應不同用戶的需求,無線個人網還定義了另外兩種低速WPAN和高速WPAN.

(四)無線城域網(WMAN)。無線城域網技術使用戶可以在城區的多個場所之間創建無線連接(例如,在一個城市或大學校園的多個辦公樓之間),而不必花費高昂的費用鋪設光纜、銅質電纜和租用線路。此外,當有線網絡的主要租賃線路不能使用時,WWAN還可以作備用網絡使用。WWAN使用無線電波或紅外光波傳送數據。為用戶提供高速Internet接入的寬帶無線接入網絡的需求量正日益增長。盡管目前正在使用各種不同技術,例如多路多點分布服務(MMDS)和本地多點分布服務(LMDS),但負責制定寬帶無線訪問標準的IEEE802.16工作組仍在開發規范以便實現這些技術的標準化。

無線城域網服務范圍可覆蓋一個城市的部分區域,通信的距離變化較大(遠的可達50公里),因此接收到的信號功率和信噪比等也會有很大的差別。這就要求有多種的調制方法。因此工作在毫米波段的802.16必須有不同的物理層。802.16的基站可能需要多個定向天線,各指向對應的接收點。由于天氣條件(雨、雪、雹、霧等)對毫米波的傳輸的影響較大,因此與室內工作的無線局域網相比較時,802.16對差錯的處理也更為重要。

篇2

【關鍵詞】計算機通信技術計算機技術通信技術數據通信三網融合

計算機通信技術是計算機技術和通信技術相互交融產生的新型技術類型,在當今社會中發揮著不可替代的重要作用。計算機通信技術不但可以滿足各類企業、事業單位的通信和信息傳遞需求,而且能夠為軍隊信息系統的建設提供技術支撐,其發展前景也是備受矚目的。尤其在信息化進程日益加快的今天,透視計算機通信技術的特點和發展現狀,并研判其未來發展的趨勢和前景,無疑具有重大的現實意義。

一、計算機通信技術的特點分析

(1)信息傳遞的特性。計算機通信技術首要的特征便是信息傳遞的特征,這也是計算機通信技術存在的最大價值。普遍意義上的計算機通信技術包括局域和廣域兩種,前者主要在計算機之間完成,后者則借助通信網絡的技術來實現廣泛區域內的信息和數據傳輸,可以跨越地域、空間的限制,實現信息的多元化流通。計算機通信技術的出現,為充分發揮計算機的效能和網絡通信的優勢提供了可能,也為現代技術條件下信息的傳遞提供了新的模式和途徑。

(2)數據通信的“高快廣”。計算機通信技術就是透過計算機技術與通信技術的融合來實現數據的通信,為數據的傳輸和使用提供便利。因此,計算機通信技術可以實現數據通信的“高速、快捷和廣泛”。具體來說,廣域網環境下的數據通信,其傳輸速度是很快的,堪稱“妙傳”。其次,數據通信能夠借助網絡通信技術的力量實現數據、資源傳輸的快捷和便利,為有需要的部門、企事業單位提供數據傳輸服務。再次,使用基帶傳輸、頻帶傳輸和數字數據傳輸等方法,數據通信可以發揮出極大的功效,能夠突破現有區域空間的限制,實現數據在特定傳輸雙方之間的流動,維持數據傳輸的高頻率。因此,“高快廣”的特點也是計算機通信技術之于數據通信的主要優勢特征,更是其高速發展的動力所在。

(3)應用的廣泛性。計算機通信技術是計算機技術、網絡通信技術的結合體,也是現代高尖端通信技術中的佼佼者,在各行各業中發揮著巨大的功能性作用。因此,計算機通信技術的應用之廣泛,也是很顯著的一個特點。例如,在企業的信息處理系統建設中,計算機通信技術就可以發揮出建設性的作用。透過計算機通信技術的運用,企業可以構筑完整的內部信息處理網絡,可以實現企業使用信息資源和數據的自由、快速的傳輸,進而為企業的信息決策提供實質性的參考幫助。再如,在企事業單位的辦公自動化系統中,計算機通信技術同樣扮演著重要的角色。辦公自動化的目的是實現企業的信息化辦公,提高企業的辦事效率,而計算機通信技術能夠大大便利數據傳輸的效率,提升辦公自動化的水平。總之,計算機通信技術的廣泛應用既是各行各業信息化的需求,也是技術作用于產業和企業發展的必然趨勢。

二、計算機通信技術的未來發展

從前文的論述中可以了解到,計算機通信技術具備的優勢能夠幫助更多的企事業單位實現數據的快速、便捷的傳輸,提升辦公效率,提高部門的競爭力。因此,展望未來的計算機技術的發展,一些趨勢仍然值得期待。

隨著網絡技術的日益更新,以及計算機通信技術的本身發展結構,可以預計的是,未來的數據通信將會走向“三網融合”道路。屆時,計算機通信技術必然進入到另一個新的發展層次,數據通信的能力和容量也會發生翻天覆地的變化。同時可以想見的是,未來“三網融合”條件下的計算機通信技術必然可以為眾多企事業單位提供更強大的技術動力支持,其應用效果也會更加明顯。

未來,電信網、廣播電視網、互聯網在向寬帶通信網、數字電視網、下一代互聯網演進及發展的過程中,數據通信技術的更加成熟及穩定,必然可以激發出技術的創造性與應用性,進而實現新型計算機通信技術的轉型與深度應用。三網高層業務的融合,將形成你中有我、我中有你的局面,將為更多的企業提供數據通信方面的服務和幫助。與此同時,未來的計算機通信技術將更加人性化,更加智能化,更加符合人們的綜合性需要。

參考文獻

[1]王亞楠.計算機網絡通信的發展[J].信息與電腦(理論版). 2011(09)

篇3

移動數據通信是指移動體之間的通信,移動數據通信由兩個部分組成,分別是空間系統和地面系統。移動通信系統從20世紀80年代誕生以來,由3G向4G過渡,從而系統性能在很大程度上取決于頻率的高低。到了4G后,寬帶無線接入系統、毫米波LAN、智能傳輸系統(ITS)和同溫平臺(HAPS)系統將投入使用。對于用戶而言,移動數據通信在進入4G后,可接入的技術包括:3G、固定無線接入、衛星系統、廣播系統等。

二、移動數據通信的無條件加密方案

隨著移動通信設備功能的日漸強大,出于用戶信息安全的考慮,在移動設備與中心服務器交互當中,加密方案將保證用戶信息和通話安全。移動通信通常采用HTTP方式,但HTTP是無狀態協議,為了滿足數據交互需求,其中需要加入客戶端,才能夠保持用戶間的通信。對于任何一個移動通信用戶而言,其數據交換過程當中,由于出于安全性考慮,服務器腳本設置當中的Session在無響應狀態中保持時間,無法與服務器交互,進而Session自動取消,服務器將不再保留信息。信息加密的目的是為了防止惡意攻擊者截獲信息,通過加密后,截獲的信息將無法閱讀,從而保證用戶信息安全。這種加密主要采取了密鑰的方式,只要對密鑰進行破解,才能夠瀏覽信息。目前為止,網絡上的加密手段主要采取混合加密體制,但應用于移動數據通信當中的密鑰,要求較為復雜一些。移動數據通信加密具有以下幾個特點:第一,擁有更好的安全性能,避免信息被他人截獲和閱讀;第二,算法執行效率更高;第三,密文有一定限度;第四,通信負荷較低。移動數據通信采取的加密方式通常為高級加密,其選擇方案時以AES和XXTEA作為加密算法。AES算法具有高安全性、高性能、高效率等優點,在移動通信設備系統中表現更為優秀。XXTEA算法的安全性也很高,并且初始化實際短,更適合Web開放中,實際應用于移動數據通信當中較少。

三、移動數據通信密鑰管理

在移動數據通信當中,密鑰是實現加密手段的一個關鍵項。密鑰管理占有著重要地位,是移動數據通信進行加密必須要解決的一個問題。在無條件安全加密方案中,服務端所連接的客戶可以共享n種解密方式,其過程如下:當收到客戶請求后,服務器隨機生成0~26535之間的整數r,之后選取對應加密方式,隨機生成。之后,按照密鑰固定長度進行隨機生成補足部分,并將補足部分的序列傳回客戶端??蛻粼讷@取密鑰后,將加密后的序列傳導服務器端,SessionID檢驗客戶身份,然后使用密鑰解密敏感數據信息。密鑰的方案有多種,具體實現中,C0、C1、C2分別設為XXTEA固定密鑰,也可以根據實際情況進行具體的加密方式選擇。密鑰管理當中,根據所加密算法不同,可以選擇固定或非固定密鑰進行解密。但對于不同加密方案,參數長度將影響其安全性,可能降低密碼分析難度,從而造成安全漏洞?;旌霞用苊荑€可以避免大量費時操作,極大的提高了效率,并且其簡單算術操作和對稱性的密鑰加密操作,對于移動設備通信密鑰加密操作更加方便,且有利于執行。所以,客戶在選擇密鑰過程當中,要根據自身的實際情況,選擇更加合適的密鑰進行加密管理,從而保證移動數據通信的安全性。

四、結束語

篇4

關鍵詞:配電網;自動化建設;數據通信

1配電自動化中數據通信系統應用的原則

1.1高效性

配電網的網絡通信質量將決定配電網集成系統控制的效果,如果配電網經常出現網絡中斷的問題,那么中央集成系統將無法有效控制子電網,無法與子電網溝通,配電網的自動化規劃就無法完成。為了提高配電網的通信質量,我國供電系統會使用多元化數據信息溝通的方案,提高配電網通信的效率。

1.2適宜性

要開展配電網通信建設的方式有很多種,有些方式雖然通信質量極佳,需要成本的投入卻太高,不適合在部分地區使用。以光纜通信方式而言,雖然該方式的通信質量極佳,但是鋪設光纜要投入極大的成本,需要很長的建設工期,且部分地區目前不適合鋪設光纜。因此供電企業要做通信系統建設,就需要做綜合性的評估,選擇最適宜的建設方案。

1.3拓展性

由于未來我國的需電量會越來越大,供電企業將會優化電力分配的方案,而這些方案要依靠通信設備來實現,因此供電系統做通信系統建設時要預留好拓展的空間,以便使通信系統建設能夠滿足電力分配優化方案的需求。

1.4維護性

配電網在運行的時候,需要工作人員做好日常的維護工作,如果通信系統維護的方案比較復雜,將會提高通信系統維護的成本,增加工作人員維護的負擔,所以在設計通信系統的時候,需盡量采用維護方式更便捷的方案。

2配電自動化中數據通信系統應用的方案

組建配電自動化數據通信系統的方案有很多,這些方案有其優勢也有劣勢,為了說明配電自動化數據通信應用方案效果多樣化的特點,以無線通信的方法為例。無線通信的方式有AM、PM、GPRS通信方式等,當地只要建設了無線通信訊息接收站,就能夠用無線通信的方式與配電網的中央集成系統聯系,這種數據通信系統建設的方式需要花費的成本少、應用方式靈活。但是無線通信的方式保密性不足、數據傳輸率不穩定,這些劣勢是它應用的瓶頸。表1為數據通信系統建立方案的評估結果。供電企業為了加強通信系統的穩定性,一般會采用多元通信系統建設的方案建立配電自動化網絡。

3配電自動化中數據通信系統應用的設計

3.1設計的目標

在做配電自動化數據通信系統應用設計時,要以因地制宜、預備拓展的方式做好通信建設。比如,我國的部分城區可利用光纜線路作為通信系統建設的基礎,供電企業只需要為電網光纜配制配電開關和其他設備就可完成通信建設。部分較偏遠的地區可應用電話線開展通信建設。

3.2設計的要點

配電網要以多元化的方式建設數據通信系統。在做通信系統建設以前,相關部門要做好宏觀性的規劃工作,以便通信系統既能有效地應用現有的資源,又能根據未來城市發展的需要即時拓展。要使供電系統的中央集成系統能全方位地控制主干線的通信系統網絡,這是配電網自動化建設實現的基礎。

3.3設計的方法

通信系統線路設計———配電網通信系統的主站與子站之間應用以太網連接,以太網的轉換器與交換器設備,能轉換數字信息與非數字信息,能夠完成中央集成系統與子電網的雙向信息溝通。子電網與終端設備之間可根據實際情況,用光纖以太網連接或用其他的網線連接。供電企業除了需要設計有線線路以外,還應用當地已建立的無線接收與發射設備,建立無線網絡,以便實現多元化通信信息方式并行的效果。通信系統協議設計———配電網的有線通信網絡可使用標準的TCP/IP協議,這種協議能分配的地址多、拓展性強,能滿足未來電網發展的需求。配電網的無線通信網絡可使用GRPS無線數據通信方式、GSM通信方式。前者是一種較為先進的無線通信方式,GRPS是一種先進的、標準的無線通信方式,只要當地能接受無線通信信息,就能采用GRPS通信方式;GSM通信方式可作為GRPS通信方式的補充。通信系統設備設計———供電系統要在子電網安裝監測設備、用電流量對抄設備、通信信息交流等設備。子電網與終端設備之間可用有線網絡通信或無線設備通信,通信系統設備的設計沒有一套統一的方案,只是安裝的設備需具有智能、環保、易維護的特點。

4結語

要做好配電網自動化建設,就要做好配電網數據通信系統的建設。筆者提出了配電網數據通信系統建設的應用原則、設計方法、設計過程,應用這套方法可做好配電網數據通信系統的建設。

參考文獻:

[1]呂振華.變電站擴頻通信系統設計經驗[J].電力系統自動化,2002,(16):113-114.

[2]汪濤.無線擴頻通信技術在機場供配電系統中的應用[J].電力系統自動化,2002,(14):156-157.

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關鍵詞:構成原理;模型的建立;通信分類;適用范圍

Abstract: Wireless data communication in mobile data communication, which is based on the wired data communication. The wired data communication depends on the wired transmission, therefore only suitable for communication between fixed terminal to a computer or computer. While the mobile data communication is to transmit data through the propagation of radio waves, so it is possible to realize the mobile state of mobile communication. Wireless communication between the mobile data communication is a computer or computer and human. It is through the cable data network and Internet, the application of wired data networks is extended to mobile and portable users

Key words: construction principle; model; communication; application

中圖分類號:E965 文獻標識碼:A 文章編號:

一、數據通信的構成原理

1.1數據通信的構成原理DTE是數據終端。數據終端有分組型終端(PT)和非分組型終端(NPT)兩大類。分組型終端有計算機、數字、真機、智能用戶電報終端、戶分組裝拆設備、用戶分組交換機、專用電話交換機、視圖文接入設備、局域網等各種專用終端設備;非分組型終端有個人計算機終端、可視圖文終端、用戶電報終端等各種專用終端。數據電路由傳輸信道和數據電路終端設備組成,如果傳輸信道為模擬信道,DCE常就是調制解調器,它的作用是進行模擬信號和數字信號的轉換;如果傳輸信道為數字信, DCE的作用是實現信號碼型與電平的轉換,以及線路接續控制等。傳輸信道除有模擬和數字的區分外,還有有線信道與無線信道,專用線路與交換網線路之分。交換網線路要通過呼叫過程建立連接,通信結束后再拆除;專線連接由于是固定連接就無需上述的呼叫建立與拆線過程。 計算機系統中的通信控制器用于管理與數據終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來處理由數據終端設備輸入的數據。

二、系統模型的建立

監控系統的功能要求和XML的特點,將系統的數據通信問題轉化為如何實現網絡文件傳輸和如何使用XML文件表示數據這兩個子問題。同時,為了便于實現,提高系統的可靠性、穩定性及可維護性,采用層次結構,將系統的功能劃分為七層模型。

2.1 物理鏈路層

是指網絡通訊的線路,本系統采用電信的ADSL有線方式,其它也可以是局域網(雙絞線、同軸電纜、光纖等)或者無線通訊方式(GPRS、GSM、CDMA等);物理鏈路層是系統數據通信的基礎,但與上層的實現方式基本無關。

2.2.1標準網絡協議層

是指TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)協議族,網絡中TCP/IP協議叫做傳輸控制網際協議,又叫網絡通訊協議,是Internet國際互聯網絡的基礎,其中的TCP協議和UDP(User Datagram Protocol)協議是兩種最常用的數據通信協議。

2.2.2文件傳輸層

使用Socket(套接字)技術實現文件的傳輸。Socket是Windows與網絡的接口。Windows通過Socket把數據格式轉換成網絡傳輸格式,也把網絡數據格式轉換成Windows格式。Socket可以使用面向連接的協議(如TCP),也可以使用無連接的協議(如UDP)。Socket一般用來描述IP地址和端口,是一個通信鏈接的句柄。應用程序通常通過Socket向網絡發出請求或者應答網絡請求,可以通過Socket傳送數據,進一歨封裝成傳送任何文件(字節流)的功能。

2.2.3 XML文件控制層

在XML中的數據可能是接收到的數據,也可能是要發送的數據,監控中心和站點必須準確控制XML文件的接收和發送。特別是對于監控中心,可能同時接收到多個站點發送來的XML文件,發送XML文件時也要準確控制發送的目標站點。

2.2.4XML文件封裝/解析層

這是兩個相逆的過程,也是兩種相對應的操作。XML文件封裝是指將要發送的數據按照一定的協議打包組裝成一個特定格式的XML文件,解析是指對一個XML文件按照特定的協議進行分析解讀,還原出其中所描述的數據。

2.2.5數據表示層

將采集到的數據、處理中的數據或者在數據庫中存儲的數據等各種數據格式轉換為能夠用XML文件描述的格式。這一層在本地操作的數據和遠程傳輸的數據之間建立了一個通道,使兩者之間互不影響,從而不會降低系統的執行效率。

2.2.6業務邏輯層

實際上就是整個系統的用戶接口,或者說是系統功能的實現層,包括打印單據、防作弊、報警處理、用戶管理、查詢統計、費用計算、實時監控、基礎數據錄入、系統管理等。

三、數據通信的分類

3. 1有線數據通信①數字數據網(DDN) 數字數據網由用戶環路、DDN 節點、數字信道和網絡控制管理中心組成,DDN是利用光纖或數字微波、衛星等數字信道和數字交叉復用設備組成的數字數據傳輸網。也可以說DDN是把數據通信技術、數字通信技術、光遷通信技術以 及數字交叉連接技術結合在一起的數字通信網絡。數字信道應包括用戶到網絡的連接線路,即用戶環路的傳輸也應該是數字的,但實際上也有普通電纜和雙絞線,但傳輸質量不如前。

3.2 DDN的主要特點:

①傳輸質量高、誤碼率低:傳輸信道的誤碼率要求小。②信道利用率高。③要求全網的時鐘系統保持同步,才能保證DDN電路的傳輸質量。④DDN的租用專線業務的速率可分為2.4-19.2kbit/s,N×64kbit/s(N=1-32);用戶入網速 率最高不超過 2Mbit/s。⑤DDN 時延較小。

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關鍵詞:鐵路數據通信;安全技術;發展;問題研究

1鐵路數據通信網應用的現狀

在新時期下,鐵路數據通信網絡承載了各鐵路局運營中所產生的數據量和業務通信情況,在接入方式上較為簡單,而且傳輸時的寬度也大,有著諸多的優點,同時涵蓋了鐵路局各部門、總公司、車間和工區等多個業務的接入,還涉及旅服信息、變電所數據收集、綜合監控系統和應急通信等多種業務。因信息化與網絡安全間有著極強的依賴性,安全是通信系統得以運行的先決條件,而發展又是安全的有力保障,必須做到同步。換之言,即網絡管理系統應使數據管理愈發高效,但在實際操作中,卻缺少安全意識,沒有可行的防御手段,故暴露出被動與局限性,繼而給業務系統和網絡操作等環節留下不同程度的安全隱患。

2鐵路數據通信網技術的特點及作用

2.1數據通信網技術的特點

數字通信技術的通話質量較高,特別是其中的無線通信技術,就有線技術而言,抗干擾能力極強,同時誤碼率也不高,重要的是可對通信內容做到有效加密。為此,即便通信的環境惡劣,在進行通信時也不會受到過多的影響,故呈現出較高的穩定性。在對信息系統進行構建時,數據通信技術彰顯出其獨有優勢,使通信質量得到極大程度的提升,也使系統有所優化,滿足鐵路系統的真實需求。

2.2鐵路通信網技術的作用

傳統的鐵路運輸在信息交流時,多是選用信號燈來進行指揮,故所需勞動力大,同時整體的工作效率也不高,在一定程度上暴露出人身安全的問題。此時,數據通信網的引入,將以往的勞動成本做到相應的降低,更是提升了各部門的工作效率,彰顯出數據通信網的實效性。除此之外,鐵路運輸系統已普遍采用了該通信網,操作系統已逐漸成熟,各部門間的交流也呈現出實時性,可通過信息技術的調度明確地指揮信息,使鐵路運輸工作所應具有的安全性得到切實有效的保障。

3鐵路數據通信網安全技術的分析

3.1有線網絡

對于網絡所遇的網絡攻擊,因缺少入侵防范系統,也沒有增設邊界防火墻,故無法完成實時的監控與后續的攔截。為此,應選用網內檢測系統,例如,可及時發現網內出現異常狀態的流量分析技術。對于網絡邊界而言,防火墻可能無法檢測出數據內存在的攻擊,對于濫用的P2P軟件也沒有制定科學的控制方案,繼而應選用具有深層檢測的先進技術和產品,對網絡資源濫用、破壞應用系統的行為做到有效阻斷。

3.2網絡接入

因缺少應對終端設備接入網絡的行為沒有進行有效的管理,故無法對終端設備身份進行統計,只要獲得訪問的權限與靜態IP地址即可輕松接入網絡,給數據通信網絡帶來不同程度地攻擊,致使管理控制系統出現問題。

3.3安全日志

正常來講,日志審計可讓安全人員對系統運行的情況做到準確掌握,能夠迅速完成非法入侵和攻擊的識別,防止信息的泄露與篡改。為此,日志審計與內控的需求應做到極大程度的契合,繼而達到行業的標準,呈現出規范化,是數據通信網的必備功能。

3.4終端安全

針對終端的管理,因技術手段不足將無法對網絡訪問、打印、移動存儲介質等行為做到嚴格管控,更不能進行后續的審計操作,故應通過多種手段加強終端安全。

3.5安全管理

一是在配置核查環節,入侵者會通過安全配置中的漏洞侵入系統而帶來不同程度的威脅。此時,管理人員要通過復雜的操作才能完成配置的合規檢查,故應借助自動化的檢查工具來完成,保證工作的整體效率。二是漏洞修補環節,若無進行細致化的掃描與修補,則會給體系統帶來威脅。在現階段的,漏洞的利用技術得到更新,發掘漏洞的速度也較快,應通過先進的技術對系統所具有的脆弱性做到快速且精準的定位,在攻擊者未實施攻擊時先修復系統中的漏洞,使信息系統的運行環境愈發安全。三是審視與登錄環節,需要完成IT資源賬號、授權等的集中控制,還應做好運維過程的記錄審計,可通過文本方式和視頻來進行記錄,借助細粒度查詢方式,減少惡意操作,同時將責任做到細致化落實,讓整個運維過程可查并可控。

3.6數據流量

在新時期下,鐵路數據通信網中所承載的數據量呈現出激增的趨勢,給運維工作帶來一定的壓力和困難,一方面要分析流量中的尖峰差異與屬性比例,另一方面還需對監控線路所具有的總帶寬做到實時監控,同時借助NetStream對異常流量做到精準化的識別。若遇到蠕蟲攻擊,該技術可對攻擊者進行識別,也可對異常的通訊做到跟蹤,依托IP和MAC綁定的方式來維護終端的安全,使攻擊者無法接入終端。

4鐵路數據通信網安全問題的解決對策

第一、通過網絡準入管理系統,讓合法用戶對數據通信網內的資源進行使用,使沒有通過身份驗證的臺式機、服務器或移動終端不可對系統進行操作。第二、完成二代防火墻的布設,將網絡邊界的安全性做到極大程度的提升,將位置、應用、時間與威脅等多個維度進行組合,繼而從全局角度感知各類威脅,給應用層安全帶來保護。第三、以集中登錄的方式完成運維人員的管理,借助封閉式管理使系統賬號不會泄露,同時讓運維賬號以自動形式進行分配,加大審計的整體力度。第四、優化日志審計系統,使之對路由器等基礎設備、服務器設備、應用系統各階段的運行日志等完成全面化的采集,通過集中監測的方式完成可疑行為的跟蹤。第五、選用數據安全交換網閘,滿足互聯網與鐵路數據通信網在網絡分時隔離狀態下易可完成數據的交換,完成病毒庫、系統補丁的及時升級。第六、依托病毒防護軟件、安全管理系統軟件等進行終端設備的有效管理,使臺式機、筆記本等終端主機得到極大程度的保護,也可對用戶和組、移動存儲介質等的情況做到精準化的管理。第七、通過數據流分析系統,對Flow數據包、計算流速等進行分析,對異常的通信做到準確的識別,繼而完成攻擊源及其目的的定位。與此同時,借助鏈路的基線來完成鏈路模型的構建,使閾值設置彰顯出極強的科學性,若網絡閾值與網絡鏈路指標值不符時,系統會進行及基線告警,尋找到網內攻擊。第八、對數據通信網絡中的安全設備、主機設備進行安全漏洞的掃描,再通過細粒度自動化手段來完成系統配置的修復,優化漏洞掃描與配置核查的流程。第九、通過IDS入侵檢測設備對防火墻的缺陷做到有針對性地彌補,使來自外部的一些攻擊得到有效檢測,保證應用層的安全。

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摘要:隨著計算機技術的廣泛普及與計算機遠程信息處理應用的發展,數據通信應運而生,它實現了計算機與計算機之間,計算機與終端之間的傳遞。由于不同業務需求的變化及通信技術的發展使得數據通信經過了不同的發展歷程。

數據通信是以“數據”為業務的通信系統,數據是預先約定好的具有某種含義的數字、字母或符號以及它們的組合。數據通信是20世紀50年代隨著計算機技術和通信技術的迅速發展,以及兩者之間的相互滲透與結合而興起的一種新的通信方式,它是計算機和通信相結合的產物。隨著計算機技術的廣泛普及與計算機遠程信息處理應用的發展,數據通信應運而生,它實現了計算機與計算機之間,計算機與終端之間的傳遞。由于不同業務需求的變化及通信技術的發展使得數據通信經過了不同的發展歷程。

一、通信系統傳輸手段

電纜通信:雙絞線、同軸電纜等。市話和長途通信。調制方式:SSB/FDM?;谕S的PCM時分多路數字基帶傳輸技術。光纖將逐漸取代同軸。

微波中繼通信:比較同軸,易架設、投資小、周期短。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調制,通信容量6000路/頻道。數字微波采用BPSK、QPSK及QAM調制技術。采用64QAM、256QAM等多電平調制技術提高微波通信容量,可在40M頻道內傳送1920~7680路PCM數字電話。

光纖通信:光纖通信是利用激光在光纖中長距離傳輸的特性進行的,具有通信容量大、通信距離長及抗干擾性強的特點。目前用于本地、長途、干線傳輸,并逐漸發展用戶光纖通信網。目前基于長波激光器和單模光纖,每路光纖通話路數超過萬門,光纖本身的通信纖力非常巨大。幾十年來,光纖通信技術發展迅速,并有各種設備應用,接入設備、光電轉換設備、傳輸設備、交換設備、網絡設備等。光纖通信設備有光電轉換單元和數字信號處理單元兩部分組成。

衛星通信:通信距離遠、傳輸容量大、覆蓋面積大、不受地域限制及高可靠性。目前,成熟技術使用模擬調制、頻分多路及頻分多址。數字衛星通信采用數字調制、時分多路及時分多址。

移動通信:GSM、CDMA。數字移動通信關鍵技術:調制技術、糾錯編碼和數字話音編碼。

二、數據通信的構成原理

數據終端(DTE)有分組型終端(PT)和非分組型終端(NPT)兩大類。分組型終端有計算機、數字傳真機、智能用戶電報終端(TeLetex)、用戶分組裝拆設備(PAD)、用戶分組交換機、專用電話交換機(PABX)、可視圖文接入設備(VAP)、局域網(LAN)等各種專用終端設備;非分組型終端有個人計算機終端、可視圖文終端、用戶電報終端等各種專用終端。數據電路由傳輸信道和數據電路終端設備(DCE)組成,如果傳輸信道為模擬信道,DCE通常就是調制解調器(MODEM),它的作用是進行模擬信號和數字信號的轉換;如果傳輸信道為數字信道,DCE的作用是實現信號碼型與電平的轉換,以及線路接續控制等。傳輸信道除有模擬和數字的區分外,還有有線信道與無線信道、專用線路與交換網線路之分。交換網線路要通過呼叫過程建立連接,通信結束后再拆除;專線連接由于是固定連接就無需上述的呼叫建立與拆線過程。計算機系統中的通信控制器用于管理與數據終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來處理由數據終端設備輸入的數據。

三、數據通信的分類

3.1有線數據通信

數字數據網(DDN)。數字數據網由用戶環路、DDN節點、數字信道和網絡控制管理中心組成。DDN是利用光纖或數字微波、衛星等數字信道和數字交叉復用設備組成的數字數據傳輸網。也可以說DDN是把數據通信技術、數字通信技術、光遷通信技術以及數字交叉連接技術結合在一起的數字通信網絡。數字信道應包括用戶到網絡的連接線路,即用戶環路的傳輸也應該是數字的,但實際上也有普通電纜和雙絞線,但傳輸質量不如前。

分組交換網。分組交換網(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基礎的,所以又稱為X.25網。它是采用存儲——轉發方式,將用戶送來的報文分成具用一定長度的數據段,并在每個數據段上加上控制信息,構成一個帶有地址的分組組合群體,在網上傳輸。分組交換網最突出的優點是在一條電路上同時可開放多條虛通路,為多個用戶同時使用,網絡具有動態路由選擇功能和先進的誤碼檢錯功能,但網絡性能較差。

幀中繼網。幀中繼網絡通常由幀中繼存取設備、幀中繼交換設備和公共幀中繼服務網3部分組成。幀中繼網是從分組交換技術發展起來的。幀中繼技術是把不同長度的用戶數據組均包封在較大的幀中繼幀內,加上尋址和控制信息后在網上傳輸。

3.2無線數據通信

無線數據通信也稱移動數據通信,它是在有線數據通信的基礎上發展起來的。有線數據通信依賴于有線傳輸,因此只適合于固定終端與計算機或計算機之間的通信。而移動數據通信是通過無線電波的傳播來傳送數據的,因而有可能實現移動狀態下的移動通信。狹義地說,移動數據通信就是計算機間或計算機與人之間的無線通信。它通過與有線數據網互聯,把有線數據網路的應用擴展到移動和便攜用戶。

四、網絡及其協議

4.1計算機網絡

計算機網絡(ComputerNetwork),就是通過光纜、雙絞電話線或有、無線信道將兩臺以上計算機互聯的集合。通過網絡各用戶可實現網絡資源共享,如文檔、程序、打印機和調制解調器等。計算機網絡按地理位置劃分,可分為網際網、廣域網、城域網、和局域網四種。Internet是世界上最大的網際網;廣域網一般指連接一個國家內各個地區的網絡。廣域網一般分布距離在100-1000公里之間;城域網又稱為都市網,它的覆蓋范圍一般為一個城市,方圓不超過10-100公里;局域網的地理分布則相對較小,如一棟建筑物,或一個單位、一所學校,甚至一個大房間等。

局域網是目前使用最多的計算機網絡,一個單位可使用多個局域網,如財務部門使用局域網來管理財務帳目,勞動人事部門使用局域網來管理人事檔案、各種人才信息等等。

4.2網絡協議

網絡協議是兩臺計算機之間進行網絡對話所使用的語言,網絡協議很多,有面向字符的協議、面向比特的協議,還有面向字節計數的協議,但最常用的是TCP/IP協議。它適用于由許多LAN組成的大型網絡和不需要路由選擇的小型網絡。TCP/IP協議的特點是具有開放體系結構,并且非常容易管理。

TCP/IP實際上是一種標準網絡協議,是有關協議的集合,它包括傳輸控制協議(TransportControlProtocol)和因特網協議(InternetProtocol)。TCP協議用于在應用程序之間傳送數據,IP協議用于在程序與主機之間傳送數據。由于TCP/IP具有跨平臺性,現已成為Internet的標準連接協議。網絡協議分為如下四層:網絡接口層:負責接收和發送物理幀;網絡層:負責相鄰節點之間的通信;傳輸層:負責起點到終端的通信;應用層:提供諸如文件傳輸、電子郵件等應用程序要把數據以TCP/IP協議方式從一臺計算機傳送到另一臺計算機,數據需經過上述四層通信軟件的處理才能在物理網絡中傳輸。

目前的IP協議是由32位二進制數組成的,如202.0.96.133就表示連接到因特網上的計算機使用的IP地址,在整個因特網上IP地址是唯一的。

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關鍵詞:分組交換技術;民航數據;通信網絡;應用

中圖分類號:TN919.2 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)08-0038-02

現代的民航數據通信系統網絡已經引進了分組交換技術,所以能夠在傳輸網絡技術的游湖基礎上對網絡性能加以提升。除此之外,在提升網絡利用率上還能接入新的業務。同時在新技術進行引入的過程中,PTN傳輸技術不僅引起了各行業的重視,還能對通信網絡系統的兼容性、傳輸效率以及安全可靠性進行有效提高[1]。

1 民航數據通信網絡現狀以及存在的問題

接入、傳輸、交換以及網絡管理組成了通信網絡,而民航數據通信網絡也具有以上基本組成部分。隨著民航的信息網絡不斷建立以及加強,所以在20世紀90年代有了較快的發展。另外,在民航業務逐漸增加的過程中,民航信號網絡中傳輸網絡的重要性也越來越體現出來。現在傳輸網絡已經成為了民航信號網絡中的重要組成部分,并隨著技術的發展。ATM技術已經在20世紀90年代逐步應用于我國的民用通信業務;在21世紀出初時候民航已經逐步將PHD設備代替ATM設備,除此之外,還將現有的數據通信網進行了改造,并慢慢將其變成ATM設備,并覆蓋民航所有機場的數據通信基礎網絡平臺。其實將數字電路以及衛星網絡作為傳輸路由,并能提供多種通信業務,比如ATM、固網電話、IP等等[2]。

在通信網絡的傳輸的不斷發展,其早期建設的民航技術存在著一些問題,分為以下幾點:①高效性:經過長期的業務配置和調整,會造成業務通道的大量閑置,這就造成了網絡通道利用率偏低,并且由于通道使用的沒有規整的計劃使電路的運行很混亂同時降低了電路運行的清晰度;沒有合理的規劃光纜線路纖芯分配,導致部分光纜路由的纖芯使用混亂,并降低了設備組網的高效性。②可靠性:在經過多次改造的早期網絡建設過程中,使網絡的安全以及可靠性受到降低,其合理性也受到較大影響。除此之外,長時間運行通信設備會造成設備中部分板件存在安全隱患。③擴展性:網絡結果的早期規劃已經滿足不了網絡通信發展的新需求,這就導致了網絡建設的連貫性能差,與此同時,其新業務的開通也變得越來越復雜,部分通信設備的升級難度加大,造成了網絡對新業務接入的適應能力的下降現象出現[3]。

民航數據通信網與公共數據通信網之間存在著一定的區別,民航數據通信網承載的是民航信息系統的實施控制業務,對信息業務實時性以及可靠性的要求很高。

2 基于分組交換技術PTN設備在民航數據通信網絡中的應用

民航系統中相應數據通信網絡具備著自身的需求特點,并對于其通信業務的實時性提出了較高的要求,除此之外還需要確保通信網絡的安全可靠性,要確保承載傳輸數據通信的基礎,需要具備這一性能。 并隨著通信網絡的IP的發展增速,還需要在民航數據通信網絡建設搭建的過程中,在滿足其相應的基礎之外,還要滿足監控、辦公以及運營保障工作所提出的的要求。在PTN技術的誕生的同時不僅迎合了通信網絡IP化發展的需要趨勢,并將PTN設備應用在民航通信網絡中,能夠很好地解決當前民航通信數據網絡目前存在的問題[4]。

2.1 PTN設備下網絡的規劃

數據通信網絡進行規劃的過程中,需要保證民航實際上通信業務的需求,與此同時將數據通信網絡的發展趨勢進行結合,所以能夠實現搭建其通信網絡結構。除此之外,其要在實際搭建的過程中,可將PTN設備運用在F有的傳統網絡層次結構下,其主要是分為接入層、匯接層以及核心層三個方面組建的。另外在設計網絡結構中要通過分層概念,并設置多個獨立承載網絡來滿足后續工作開展的需求。

2.2 各個層次的分組交換技術的應用

①在匯聚層上是以鏈型組網形式進行布局,其業務等級與核心層相同,并在上下層數據傳輸需要的基礎上,核心層傳輸數據是其一二級節點以直連節點實現的,除此之外,它選用的是星型組網的拓撲結構形式。實現對網絡的保護是在PTN設備得應用基礎上對分組光傳送網的搭建,想要提高網絡傳輸的安全可靠性,就要針對SDH設備進行優化,從而達到優化網絡資源配置的目的,另外,在相應接入層節點以PTN設備為媒介來接入到上層二級節點中,并在接入層上選取了GE鏈型組網方式。②核心層網絡結構的搭建是以PTN設備來代替ATM設備,其在節點的組成上以mesh組網形式進行網絡架構以實現對網絡業務的保護,并由兩個核心節點與八個一級節點構成,10GE是其初期將核心業務的等級設置,除此之外,還對其根據后續業務發展的需要進行優化調整。同時互為備份核心節點是以雙星型網絡架構形式,并實現高速傳輸鏈路的通信還需要設置四個節點[5]。

核心層的mesh組網在網絡保護方面選用的是PTN設備的Tunnel或者是Wrapping保護來保障網絡的安全運行。Tunnel1:1保護選用的是保護通道為媒介的擴展APS協議通道。單發單收是他們之間的業務收發方式,其通信的兩端設備的業務倒換是根據通信協議狀態以及倒換狀態所變化的。同時在Tunnel1:1保護中,要想避免通信業務的單點失效,就需要把保護通道與工作痛到相互分離。Wrapping保護和Tunnel1:1保護需要選用APS協議進行網絡倒換,并對于Wrapping保護,當網絡失效被節點設備檢測到的時候,其倒換請求將會采用APS協議傳送故障旁的相鄰節點。

2.3 光纜的線路以及業務配置

光纜線路需要充分考慮原傳輸網絡現在存在的光纜資源,并且需要更換以及升級部分傳輸設備,但是不會對光纜線路的升級改造產生影響,所以,現存的光纜線路可以得到充分利用,不必建造新的光纜路線,這樣做不僅節省了建設成本,還達到了保證傳輸業務的順利切換目的。另外,在業務配置上需要考慮的因素有PTN設備的網絡性能,同時多種數據業務和TDM業務的匯聚和傳輸是根據PTN設備能兼顧支持以太網以及TDM業務傳輸的特點功能去實現的。除此之外,對于業務人員來說PTN設備上集合了IP交換以及SDH技術的優點,因此,業務人員可以在原有的SDH設備維護經驗的基礎上更加容易掌握PTN這種新型設備的配置維護,幫民航最大程度的減少了人力資源在這方面的投入[6]。

3 結語

綜上所述,民航信息網絡建設中存在的幾點問題需要使用分組交換技術對其進行改造和升級。同時在網絡搭建的過程中,要在PTN設備的應用基礎上來實現對網絡的規劃,以達到網絡資源利用率提高的目的,并滿足接入多業務的要求。

參考文獻

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[4]黃天貴.VSAT在民航數據通信網絡中的應用(續二)[J].世界電腦與通信:數據傳播, 1996(3):18-18.

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摘要:以移動數據通信業務的高速發展和聯通cdma20001x網絡建成為契機,本文提出了一種"基于cdma網絡的移動數據通信系統"。該系統以中國聯通公司cdma20001x公用移動網絡平臺為基礎,能廣泛地應用于各種領域,可以為多種實際應用提供高帶寬、低收費的數據通道,實現數據信息的透明傳輸。

關鍵詞:cdma 移動通信系統   1 引言 目前,世界上關于移動數據通信系統的研究和開發工作正在如火如荼地進行。全球移動數據通信網絡運營商已超過50家,各發達國家和各大電信運營商、制造商都開始致力于移動數據通信業務的發展。未來移動數據通信業務將呈現多樣化發展的特點。在第二代gsm和cdma網絡向第三代網絡演進的過程中,目前研發與應用主要集中在使用無線信道進行高速數據傳輸上,最引人注目的就是數據技術的引入和發展。如gsm網絡通過采用gprs技術,數據最高速率可達115kbps,cdma網絡演進到cdma20001x階段時數據速率可達144kbps,而馬上開始商用的第三代移動通信系統imt-2000,最高速率可達2mbps,預計以后可達10~20mbps,歐洲正在研發155mbps的未來移動通信系統。2002年12月9日,由中國大唐公司自主研發的符合td-scdma標準的第三代移動通信設備和終端一次性通過了第二階段52項指標的測試(以數據業務為主)。2003年1月9日,中國聯通的cdma20001x網絡在上海測試完畢,現已在多個大中城市正式對用戶開通。 當前,雖然通用的cdma移動數據通信系統、設備和終端的研究和開發很多,但針對配電自動化、交通監控與信息、銀行卡服務、工業數據采集、環境檢測等具體應用、獨立研發的基于cdma公用移動通信網絡的移動數據通信系統還不多見。 以移動數據通信業務的高速發展和聯通cdma20001x網絡建成為契機,在廣泛了解國內外移動數據通信研發和應用現狀、深入研究相關數據通信技術的基礎上,本文提出了一種"基于cdma網絡的移運數據通信系統"。 2 系統特點 (1) 成本低廉、尤其在通信網絡的規模比較大時更為明顯: 首先是建設投資小,網絡建設中省去了大量的組網投資;其次是維護、運行費用低,網絡運行過程中只需承擔少量的終端維護費用;雖然需要支付一些數據通信使用費,但就目前的資費水平和網絡規模估算,單就運行和維護費用一項的節省就足以對其進行補償。 (2) 網絡組建的靈活性和方便性: 由于網絡的基礎設施已經十分完善,通信系統的組建只需要考慮中心站和外圍布點的問題。在外圍布點時可以充分地享受無線網絡帶來的地點選擇上的自由性和移動通信網絡的較全面的覆蓋范圍。在大部分地區,基本上可以不考慮布點的限制,甚至支持可移動的站點。對于復雜、易變,站點位置經常性變化的網絡(城市改造、用戶變更等),無線網絡布點不受限制這一點更表現出它的優越性。 (3) 地域范圍和網絡密度的適應性: 目前,cdma移動網的基站在城市中的密度大,而在鄉村中則相對較小,正好滿足在城市通信終端數量大、密度高而在鄉村數量少、密度小的要求。因此,基于cdma網絡的移動數據通信系統在地域范圍和網絡密度方面沒有問題。 (4) 數據業務適應性: 目前的cdma移動網絡能支持多種豐富多彩的數據通信業務,因此基于cdma網絡的移動數據通信系統完全能滿足各種數據應用對通信的要求。 (5) 系統安全性高: 系統采用了多種措施來提高安全性。首先,終端每一次登錄網絡之后都要向管理系統發送經過加密的唯一終端標識號,經終端管理系統確認的終端才可以進入系統;其次,終端在進行數據傳輸時采用空中加密和應用層加密進行兩次加密;再次,前置機可以通過ipsec或gre隧道與cdma移動網絡建立聯系。

3 系統構成 (1) 用戶數據設備、數據采集設備或數據集中設備(如銀行atm/cdm機、pos機,電力系統中的 ttu、ftu、多功能電能表等)。 (2) 無線數據傳輸終端(wdt)。 (3) cdma網絡。 (4) 前置機(fe)。 (5) 前置機的數據中繼設備或中繼網絡,包括移動專線、有線中繼器或internet等。 (6) 終端管理系統。 (7) 用戶數據中心的數據處理系統。 (8) 數據庫服務器。 整個系統依托于中國聯通的cdma網絡公用移動通信網絡。 4 系統體系結構

圖1 基于cdma網絡的移動數據通信系統體系結構 基于cdma網絡的移動數據通信系統主要采用如圖1所示一對多的樹型體系結構,即一臺前置機負責轉集和轉存分布在一定區域范圍內的多臺無線數據傳輸終端傳送的來自具體應用數據設備或數據采集設備的數據,所有前置機和終端都由一個終端管理系統負責管理,所有終端和前置機收集來的數據都傳送到數據中心由同一個數據處理系統進行處理。 5 系統工作模式 基于cdma網絡的移動數據通信系統支持兩種模式的數據傳輸過程:輪詢方式和主動上報方式。輪詢方式的可控性較強,用于實時性要求不高的應用。在輪詢方式下,用戶數據中心的數據處理系統發出數據收集指令,前置機接收并解析數據收集指令,然后通過查找對應的無線數據傳輸終端的socket,并將數據收集指令轉發給相應的終端。終端完成數據收集并將數據通過移動網絡發送給前置機,然后由前置機將數據轉發給中心數據處理系統。終端管理信息的收集過程與數據傳輸過程類似。主動上報方式則主要用于滿足用戶數據信息和終端管理信息傳輸的實時性要求。在主動上報方式下,數據由終端定時或以事件驅動方式收集數據并將數據通過移動網絡發送給前置機,然后由前置機將數據轉發給數據處理系統。終端管理信息的收集過程與數據傳輸過程也類似。 6 系統各部分的功能與特性 (1) 無線數據傳輸終端(wdt): ①基本功能:主動上行呼叫點到點透明數據傳輸、被動接受呼叫點到點透明數據傳輸、支持參數配置模式和數據傳輸模式選擇、主動上行短消息數據、短消息廣播數據、電路交換數據(gsm)、分組包交換數據、無線ip網絡數據、一直在線、故障自動重啟。②擴展功能:前置機開放端口自動搜索、自檢與告警輸出、遠程軟件升級與維護、配置鍵盤和lcd顯示器方便用戶交互。 (2) 前置機(fe): ①基本功能:解析中心站數據收集指令以收集所轄區域內的無線終端傳送來的數據、分析終端管理系統發送來的終端信息收集指令或終端配置指令、通知終端完成信息的收集或參數配置、接收與終端管理系統相關的終端信息、控制前置機與終端之間、前置機與中心站之間的通信過程、負責將用戶數據發送至中心站進行處理、將終端信息發送給終端管理系統以實現相關的終端管理功能。 ②擴展功能: 主備用前置機自動切換、終端管理系統功能支持。 (3) 終端管理系統(tm)的基本功能: 終端配置管理、終端性能檢測與分析、終端故障管理、 前置機及終端費用管理由于cdma公用移動網絡終端按照接收和發送數據包的數量來收取費用。

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關鍵詞:高速公路;通信;主干網;ASON;輕量級數據傳輸平臺

在本文中,我們利用ASON技術對輕量級數據傳輸平臺進行設計,為高速公路聯網收費數據通信的主干網設計提出了相關的意見,希望對高速公路聯網收費數據通信的主干網的改進工作有所幫助。

1高速公路聯網收費系統的數據通信現狀

隨著信息技術的迅速發展,高速公路聯網收費系統的數據通信平臺的構建也進入了一個新的發展階段。而隨著通信的智能化和高速公路智能網的建設,對于高速公路聯網收費系統的數據通信平臺的搭建也提出了新的要求。為了使得搭建的數據通信平臺與高速公路的管理機構保持一致,需要將通信的主干網與各個相應的中心相連接,具體的構架如圖所示:在網絡結構的設計方面,對于高速公路聯網收費數據通信的主干網設計通常采用的是環狀網或者網狀網,而對于接入網則一般采取環網結構,這種結構的好處是有利于節點隨機加入網絡。目前,高速公路聯網收費數據通信的主干網主要是利用程控交換,利用SDH設備進行平臺搭建。隨著傳輸速率要求的不斷升高,又在主干網的應用上由SDH發展而來的MSTP技術。就現在的形式,我國采用的模式為“交換網+SDH+接入網”,對于光纖環路,采用的是1+1保護方式,通過維護管理接口、光網絡單元接口(ONU)、光線路終端接口(OLT)這三種類型的接口技術,實現圖像、指令和信息的傳遞。而近年來,隨著IP技術的不斷發展,對于高速公路聯網收費數據通信的主干網設計產生了重要的影響,進而延伸出了IPoverSDH、IPoverATM等技術。由于高速公路數據通信主干網建設地點的特殊性,導致數據的通信站必須建立在道路兩旁呈現線裝分布。高速公路的管理方式為分級管理、集中調動,要想實現與數據通信系統的很好的貼合度,需要使得通信網絡結構的組網方式為樹形結構。同時高速公路數據平臺的傳輸數據的特點具有視頻、圖片、文檔、數據等多種媒體結合的多樣性,傳輸的方式也有點對點、點對多點、多點對點多種形式,具有極大的復雜性。因此,這些問題都增加了高速公路聯網收費數據通信的主干網設計的難度。

2智能光網技術(ASON)

智能光網技術的優勢在于,它能夠實現傳輸鏈路的動態鏈接和刪除,能夠按需求分配數據傳輸資源,極大的提升了傳輸的效率,同時,它能夠對QOS進行保證。由于ASON的優勢,近年來,受到了業界的高度關注,ASON具有以下優勢:能夠動態控制傳輸節點在ASON技術中,對于傳輸節點和網絡管理,ASON能實現動態控制。相較于傳統的靜態組網的工作方式,能夠極大的提升傳輸效率,提高網絡的健壯性和靈活性。靈活的網絡結構ASON網絡可以利用mesh網絡結構進行動態組網,這就可以保證節點的無線擴展。由于mesh組網的特點增加了環網的安全性,為ASON的使用增加了優勢。ASON技術能夠保證通信鏈路的自動配置、網絡拓撲結構的自主發現、實現對鏈路、路由、網絡擴展等方面的自動管理和配置,不需要人工干預。這樣,使得高速公路網絡管理成本大大下降。多層網絡的統一協調與調度在ASON網絡中,能夠對不同的網絡節點實現統一的調度和管理,這樣使得搭建的數據通信平臺與高速公路的管理機構保持一致,更加貼合高速公路的管理,為管理的統一調度提供了極大的便利。當前,我國高速公路的網絡結構變得日趨復雜,甚至在一些發達地區出現了網狀結構的高速公路網絡,傳統的SDH技術已經很難適應傳輸多樣化數據的需求。只有通過提高網絡的可靠性和安全性,同時提升帶寬的利用效率,才能夠在主干網上實現通信的暢通,保證鏈狀和環狀網絡結構的實現。網絡的恢復能力強利用ASON技術搭建的主干網平臺,一旦發生故障,能夠快速并且可靠的實現數據的恢復。同時,ASON技術還實現了對SDH技術的兼容,防止了原來網絡設備的應用,避免了浪費,實現了對網絡資源的保護。

3ASON技術對輕量級數據傳輸平臺進行設計

3.1系統配置

要想實現ASON技術與輕量級數據傳輸平臺的結合,首先要找到合適的通信鏈路。對于高速公路聯網系統來說,通信光纜資源并不豐富。因此,我們需要對監控系統的主要業務進行分析,得出一種切實可行的方式方法。輕量級數據傳輸平臺在收費系統中應用較為理想,輸出端口為RS-232、RS-485、RS-422,然后通過TCP/IP實現數據的交換。對于來自串口的數據流,首先進行格式轉換,使之適合以太網傳輸的要求,同時,根據接收幀的波特率,試下對幀類型的判別,送至相應的串口設備。對于高速公路數據通信系統的設計,如下進行配置:(1)首先,要為ASON網絡配備ADM設備,傳輸速率要求為STM-64,對于各個分中心,可以采用STM-16的速率等級。(2)各個分中心使用的光線路終端設備用的是中興的ZXA10OLTC,然后將華為的型號為ZXA10ONUC光網絡單元設備(ONU)設置為沿線的無人通信站內的情景。(3)在這個系統中,運用ZMONME300實現對于傳輸網絡的管理,這些設備將被放置在分中心中。(4)用中興的型號為ZXJ110的設備作為分中心的程控交換設備。(5)在通信分中心,應用型號為ZX-DU58/48V/330A的中興高頻開關組合電源和兩組型號為48V/200AH的蓄電池,同時在各個通信站,應用型號為ZX-DU58/48V/315A的中興高頻開關組合電源和兩組型號為48V/200AH的蓄電池。

3.2主干網的拓撲結構

現行的通信系統的主干網一般分為三層:核心層、匯聚層和接入層。其中,核心層為主干網的最重要的組成部分,具有大交叉、大容量的特性,它是海量數據的傳輸通道。匯聚層是本地網的延伸部分,一般來說,當業務量大時,匯聚層主要是應用雙匯聚層結構。接入層保證了各個節點加入網絡的可接入性,下圖顯示了高速公路主干網結構。

3.3ASON系統在高速公路收費數據通信主干網上的應用

對于主干網上的重點區域,要設計保護網絡架構,并建設基本的ASON架構。ASON的體系結構由Mesh+Ring組成。在下圖中,筆者以省聯網收費中心作為智能ASON的交換中心,在交換中心使用的速率等級為STM-64并且使用環網結構,在分中心,使用的速率等級為STM-16的速率等級。對于多跨換節點地區,ASON系統可以保證這些問題的的有效解決。

3.4平臺在矩陣聯網改造中的應用

主干網配置好后,需要根據實際業務的需求來搭建相應的矩陣聯網控制系統,在現行的市場中,矩陣結構主要有以下幾種較為成熟。管理處中心矩陣:機器型號為AB8050,采用AB協議,串口用RS232,波特率為9600。PELCO9740矩陣:采用PELCOP協議,串口用RS422,波特率為9600。英飛拓矩陣:采用PELCOP協議,串口用RS422,波特率為9600。用矩陣的端口15和16輸入數據,使其接入管理處的矩陣,然后將采集的信息直接上傳到管理中心并且實現中心矩陣的接入。矩陣子網的劃分如下所示。通過在主干網上使用ASON技術,在接入地運用輕量級平臺搭建技術,成功實現了對于高速公路聯網收費數據通信的主干網設計及應用,圓滿的完成了任務。

4結束語

在本文中,深入的探討了如何在高速公路聯網收費數據通信的主干網設計中使用ASON技術,并對其具體配置做了明確的介紹。同時對輕量級數據平臺在接入網的應用做了相關的敘述,希望本文提供的方法對于高速公路聯網收費數據通信的主干網設計及應用有所幫助。

參考文獻

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